Tổ chức thực hiện: Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập Khi muốn đun sôi một lượng nước xác định cần cung cấp bao nhiêu năng lượng nhiệt?. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS
Trang 1BÀI 27: THỰC HÀNH ĐO NĂNG LƯỢNG NHIỆT BẰNG
JOULEMETER
Thời lượng: 1 tiết
I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức
- Đo được năng lượng nhiệt mà vật nhận được khi bị đun nóng
2 Năng lực
2.1 Năng lực chung:
- Tự chủ và tự học: Tự học có hướng dẫn của GV để đo được năng lượng nhiệt mà vật nhận được khi bị đun nóng
- Giao tiếp và hợp tác: Sử dụng ngôn ngữ khoa học để sử dụng thiết bị đo và cách đo năng lượng nhiệt bằng Joulemeter
- Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thảo luận hiệu quả với các thành viên trong nhóm để hoàn thành nội dung được yêu cầu trong bài thực hành
2.2 Năng lực khoa học tự nhiên
- Nhận thức khoa học tự nhiên: Nêu được khái niệm năng lượng nhiệt
- Tìm hiểu tự nhiên: Tiến hành đo được năng lượng nhiệt bằng Joulemeter
3 Phẩm chất
- Kiên trì, tỉ mỉ, cẩn thận trong quá trình quan sát, thu thập và xử lí số liệu, có ý chí vượt qua khó khăn khi thực hiện các nhiệm vụ học tập
- Trách nhiệm trong hoạt động nhóm
II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1 Đối với giáo viên: Dụng cụ thí nghiệm đo nhiệt lượng, slide bài giảng, máy chiếu,
2 Đối với học sinh : Báo cáo bài thực hành, vở ghi, sgk.
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)
a Mục tiêu: tạo hứng thú cho HS tìm hiểu về bài học
b Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV.
c Sản phẩm: Từ bài HS vận dụng kiến thức để trả lời câu hỏi GV đưa ra.
d Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học
tập
Khi muốn đun sôi một lượng nước xác
định cần cung cấp bao nhiêu năng lượng
nhiệt? Làm thế nào để đo được năng
lượng nhiệt đó?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS Hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và
thảo luận
- GV gọi HS trả lời, HS còn lại nghe và
nhận xét
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV nhận xét, dẫn dắt vào nôi dung của
Tuỳ HS trả lời
Trang 2bài học.
B.HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
Hoạt động 1: Chuẩn bị dụng cụ
a Mục tiêu: HS biết được các dụng cụ cần thiết để đo nhiệt lượng.
b Nội dung: HS quan sát hình 27.1 để trả lời các câu hỏi.
c Sản phẩm: HS đưa ra được câu trả lời phù hợp với câu hỏi GV đưa ra
d Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
Quan sát hình 27.1 trả lời câu hỏi sau để đo
nhiệt lượng (năng lượng nhiệt) mà vật nhận
được khi bị đun nóng cần sử dụng những dụng
cụ hay thiết bị nào?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS Hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo
luận
- GV gọi HS trả lời, HS còn lại nghe và nhận
xét
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV nhận xét, đánh giá
Để đo năng lượng nhiệt mà vật nhận được khi bị đun nóng cần sử những thiết bị sau:
1 Bình nhiệt lượng kế có dây đốt, que khấy
2 Nhiệt kế
3 Dụng cụ đo năng lượng nhiệt joulemeter
4 Nguồn điện
5 Dây nối
6 Nước sạch
Hoạt động 2: Tìm hiểu cách tiến hành.
a Mục tiêu: HS biết được các bước để đo nhiệt lượng.
b Nội dung: HS đọc thông tin trong SGK và quan sát hình 27.2 để trả lời các câu hỏi.
c Sản phẩm: HS đưa ra được câu trả lời phù hợp với câu hỏi GV đưa ra
d Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
Đọc thông tin trong SGK và hình 27.2 để đưa
ra các bước tiến hành đo nhiệt lượng?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS Hoạt động nhóm trả lời câu hỏi
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo
luận
- Đại diện nhóm trả lời.
- Nhóm còn lại nghe và nhận xét
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV nhận xét, đánh giá
Để đo nhiệt lượng cần thực hiện các bước sau:
Bước 1: Đổ một lượng nước đã xác
định khối lượng vào bình nhiệt lượng kế sao cho nước ngập dây đốt
và đầu đo của nhiệt kế
Bước 2: Nối hai dây từ nguồn điện
vào joulemeter và hai dây từ joulemeter vào dây đốt bên trong bình nhiệt lượng kế
Bước 3: Lựa chọn cài đặt trên
joulemeter ở chế độ đo nhiệt lượng
Bước 4: Khuấy nhẹ nước trong bình
đọc giá trị nhiệt độ lúc ban đầu
Bước 5: Khuấy nhẹ nước và đọc giá
trị nhiệt độ khi tăng thêm 30C so với
Trang 3nhiệt độ ban đầu, đồng thời đọc giá trị năng lượng điện trên joulemeter
Bước 6: Tiếp tục khấy nước và đọc
giá trị trên joulemeter tương ứng với các nhiệt độ tăng lên so với ban đầu là 60C và 90C
Bước 7: Tắt công tắc nguồn điện và
sau đó thực hiện lặp lại lần hai với một lượng nước lớn hơn
Hoạt động 3: Tiến hành đo và trình bày kết quả.
a Mục tiêu: HS biết được cách đo nhiệt lượng và trình bày kết quả lên bài báo cáo.
b Nội dung: HS sử dụng thiết bị đã chuẩn bị tiến hành đo.
c Sản phẩm: HS đưa ra được câu trả lời phù hợp với câu hỏi trong bài báo cáo thực
hành
d Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
Làm việc nhóm tiến hành đo nhiệt lượng theo
các bước đã được nêu ở trên và ghi giá trị đo
vào báo cáo thực hành
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS Hoạt động nhóm trả lời câu hỏi
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo
luận
- Đại diện nhóm trình bày kết quả của nhóm.
- Nhóm còn lại nghe và nhận xét
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV nhận xét, đánh giá
BÁO CÁO THỰC HÀNH
1 Mục đích thí nghiệm: Đo năng
lượng nhiệt mà nước trong nhiệt lượng kế nhận được thông qua đo năng lượng điện của dòng điện bằng joulemeter
2 Chuẩn bị:
Để đo năng lượng nhiệt mà vật nhận được khi bị đun nóng cần sử những thiết bị sau:
1 Bình nhiệt lượng kế có dây đốt, que khấy
2 Nhiệt kế
3 Dụng cụ đo năng lượng nhiệt joulemeter
4 Nguồn điện
5 Dây nối
6 Nước sạch
3 Các bước tiến hành:
Bước 1: Đổ một lượng nước đã xác
định khối lượng vào bình nhiệt lượng kế sao cho nước ngập dây đốt
và đầu đo của nhiệt kế
Bước 2: Nối hai dây từ nguồn điện
vào joulemeter và hai dây từ joulemeter vào dây đốt bên trong bình nhiệt lượng kế
Trang 4Bước 3: Lựa chọn cài đặt trên
joulemeter ở chế độ đo nhiệt lượng
Bước 4: Khuấy nhẹ nước trong bình
đọc giá trị nhiệt độ lúc ban đầu
Bước 5: Khuấy nhẹ nước và đọc giá
trị nhiệt độ khi tăng thêm 30C so với nhiệt độ ban đầu, đồng thời đọc giá trị năng lượng điện trên
joulemeter
Bước 6: Tiếp tục khấy nước và đọc
giá trị trên joulemeter tương ứng với các nhiệt độ tăng lên so với ban đầu là 60C và 90C
Bước 7: Tắt công tắc nguồn điện và
sau đó thực hiện lặp lại lần hai với một lượng nước lớn hơn
4 Kết quả thí nghiệm:
Bảng 27.1: Bảng số liệu đo năng lượng nhiệt lần 1
Lần đo t(0C) Năng
lượng nhiệt Bắt đầu
đo
Tăng 30C
Tăng 60C
Tăng 90C
Bảng 27.2: Bảng số liệu đo năng lượng nhiệt lần 2 với lượng nước nhiều hơn
Lần đo t(0C) Năng
lượng nhiệt Bắt đầu
đo
Tăng 30C
Tăng 60C
Tăng 90C
Nhận xét:
1 Từ kết quả thí nghiệm ta rút ra nhận xét: Năng lượng nhiệt tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ và tỉ lệ với khối lượng nước cần cung cấp
Trang 52 Ta có thể ước tính được năng lượng nhiệt cần thiết để đun lượng nước trong nhiệt lượng kế tới sôi
1000C bằng cách dựa vào công thức
Q = m.c.(t2 – t1)
Hoạt động 4: Luyện tập và vận dụng.
a Mục tiêu: HS tính được nhiệt lượng cần cung cấp cho nước ở nhiệt độ bất kì.
b Nội dung: HS áp dụng công thức tính nhiệt lượng.
c Sản phẩm: HS đưa ra được câu trả lời phù hợp
d Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
Em hãy tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 2kg
nước ở nhiệt độ 300C đến khi nước sôi?
Biết cnước = 4200J/kg.K
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS Hoạt động nhóm trả lời câu hỏi
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo
luận
- Đại diện nhóm trình bày kết quả của nhóm.
- Nhóm còn lại nghe và nhận xét
Bước 4: Kết luận, nhận định
- GV nhận xét, đánh giá
Nhiệt lượng cần cung cấp cho 2kg nước ở nhiệt độ 300C đến khi nước sôi:
Q = m.c.(t2 – t1) = 2 4200 (100 - 30) = 588000J